CN111134078A - 一种循环分区分层净化养殖池塘及其构建方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种循环分区分层净化养殖池塘，其技术方案要点是：依次连通的密集养殖区、沉淀反硝化还原区、曝气循环净化区、生物净化区、给水区，所述给水区与密集养殖区连通；所述密集养殖区与沉淀反硝化还原区之间设置第一过水墙，所述沉淀反硝化还原区与曝气循环净化区之间设置第二过水墙，所述第二过水墙高于第一过水墙，所述沉淀反硝化还原区的水域上部设置生物填料，所述沉淀反硝化还原区的水域下部用于积蓄处理残饵粪便。本发明的一种循环分区分层净化养殖池塘，不需回收残饵粪便，采用密集养殖方式，易于管理，成活产出高。

Description

一种循环分区分层净化养殖池塘及其构建方法

【技术领域】

本发明属于水产养殖技术领域，具体涉及一种循环分区分层净化养殖池塘及其构建方法。

【背景技术】

池塘尾水排放已经成为水产养殖业的发展趋势，目前的减排养殖新技术包括“池塘循环流水养殖方法、池塘分区集群清洁养殖技术”等，主要内容一是让养殖后的水离开养殖区，通过不同的净化设施进行净化处理，二是将养殖鱼类集群在小区域内通过设备把鱼类残饵粪便吸出养殖池塘处理。前者的优点是能够减少水体溶氧消耗，通过生物净化等方式循环处理，但生物净化能力有限，面对每亩池塘2-3吨的饵料投放量，根本无法满足鱼群的残饵粪便的降解需求，进而导致水中的氨氮，亚硝酸态氮、以及总氮的浓度不断升高，水质不断恶化，对水体不断污染，而影响鱼群养殖，而后者采用其他设施，不断将产生的残饵粪便进行吸出后进行二次处理，因没有足够水域供残饵粪便沉降，残饵粪便的吸出去除率普遍在20％以下，去除率低，而且其造价高、能耗大、运行维护困难，同时还影响总水体的溶氧率，普遍低于50％。

【发明内容】

本发明公开一种循环分区分层净化养殖池塘，不需回收残饵粪便，采用密集养殖方式，易于管理，成活产出高。

本发明还公开一种循环分区分层净化养殖池塘的构建方法。

本发明采用的技术方案为：

一种循环分区分层净化养殖池塘，包括依次连通的密集养殖区、沉淀反硝化还原区、曝气循环净化区、生物净化区、给水区，所述给水区与密集养殖区连通；

所述密集养殖区与沉淀反硝化还原区之间设置第一过水墙，所述沉淀反硝化还原区与曝气循环净化区之间设置第二过水墙，所述第二过水墙高于第一过水墙，所述沉淀反硝化还原区的水域上部设置生物填料，所述沉淀反硝化还原区的水域下部用于积蓄处理残饵粪便。采用密集养殖配合大面积生物净化循环，能够提高养殖产出效率，同时方便日常管理，如集中投放饵料、方便日常筛查种群病患、方便捞鱼、快速应对紧急状况或恶劣气候等，同时集中在沉淀反硝化还原区对残饵粪便进行沉降积蓄处理，不设置其他残饵粪便回收环节，第一过水墙和第二过水墙与相邻分区进行区隔，避免厌氧区扩散影响周边水域。

本设计能够保持循环水体在3-5年内维持正常养殖需求，设计残饵粪便被集中沉降在沉淀反硝化还原区底部，形成厌氧区域，基于反硝化脱氮机理，厌氧区形成不断增加的碳源，能够对不断增加的残饵粪便反硝化脱氮，显著减少水体中的含氮物质，同时还能去除水体中的其他微小颗粒物，净化水体，同时减少残饵粪便回收设备投入及工序，实现养殖水体的零排放，维持密集养殖水体净化的连续循环稳定。

优选的，所述密集养殖区设置有分层循环装置，所述分层循环装置包括设于密集养殖区进水端的第一推力机构，所述第一推力机构包括设于水体上部的第一水泵，和与所述第一水泵出水口连通的第一导引管，所述第一导引管的出水口位于水体下部，且出水方向朝向沉淀反硝化还原区。活化净化水体在给水区经过曝气净化送入密集养殖区，在密集养殖区设计分层循环装置，对密集养殖区的水体进行分层控制流动，第一推力机构设于密集养殖区的前端，其第一水泵设于水体上部，将比例大于5成的活化净化水体，通过第一导引管输送至密集养殖区水体下部，水体沿朝向沉淀反硝化还原区的方向流动，与上层活化净化水体流动形成分层流动，避免造成密集养殖区上下层水体含氧差异过大，同时有助于将水体底部的残饵粪便携带出去。

优选的，所述分层循环装置还包括设于密集养殖区出水端的第二推力机构，所述第二推力机构包括设于水体下部的第二水泵，和与所述第二水泵出水口连通的第二导引管，所述第二导引管的出水口位置高于第一过水墙，且出水方向朝向沉淀反硝化还原区。第二推力机构设置在密集养殖区后端，第二水泵设置靠近第一过水墙底部的位置，能够助力把底部水体循环输送到沉淀反硝化还原区，特别是底部的残饵粪便，避免在过水墙底部形成水循环死角，造成局部厌氧区，而第二导引管的出水口位置过于第一过水墙，且出水朝向沉淀反硝化还原区，能够将水体底部携带残饵粪便的水直接输送至沉淀反硝化还原区，能够配合密集养殖区上部水体流动形成分层流动。

优选的，所述密集养殖区与沉淀反硝化还原区之间设置有用于防止水倒流的逆流阻挡装置，所述逆流阻挡装置包括铰轴和沿铰轴铰接的逆流挡板，所述铰轴与水面平行且与水流方向垂直，所述逆流挡板沿水流方向漂浮，当因台风产生水倒流时，所述逆流挡板沿铰轴转动至与水面垂直，所说逆流挡板的高度不小于第一过水墙上部水域深度。设置逆流阻挡装置，防止如台风等恶劣天气时，池塘水流逆行，沉淀反硝化还原区影响密集养殖区，当大风推动水流逆流时，逆流挡板沿铰接处翻转至与水面垂直，与挡水墙一同形成阻隔，防止水倒流入密集养殖区，保护种群安全，逆流挡板的翻转可以设置为自动，水循环顺流时，逆流挡板沿水流方向水平翻起而不阻挡水流，水循环因外力逆流时，逆流挡板沿水流方向垂直落下阻挡水流，特别在逆流挡板上设置排出口，用于在恶劣天气时保证分层循环装置的循环出水口畅通，继续维持密集养殖区和沉淀反硝化还原区的主动水循环，不断将残饵粪便输出。

优选的，所述沉淀反硝化还原区的水域上部的水流交换量，为密集养殖区的水流交换量的2倍，所述沉淀反硝化还原区的水域下部的水流相对静止，所述沉淀反硝化还原区的水流域长度，为密集养殖区的至少4倍，所述密集养殖区的深度为1.2～2m，所述沉淀反硝化还原区的深度不小于2～3m。密集养殖区深度优选为1.6m的设置，沉淀反硝化还原区下部设置沉淀还原区，水流相对静止，可以长期沉降蓄积残饵粪便并形成厌氧反硝化区，沉淀反硝化还原区的深度优选为2.5m，可保证3-5年的养殖水循环需求，不需对沉淀进行清理，考虑养殖区域规模此处可以更深，同时设计沉淀反硝化还原区的水域上部的水流交换量，为密集养殖区的水流交换量的2倍，优选沉淀反硝化还原区水流区域设计长度不小于30m，能够保证残饵粪便全部沉降在该区域。

优选的，所述生物填料为毛刷陶粒纤维的聚合体，所述生物填料的体积不小于沉淀反硝化还原区水体的1/5。

优选的，所述第一过水墙和第二过水墙的下部均为隔水挡板，所述第一过水墙下部的隔水挡板的高度为水体深度的1/2，所述第二过水墙下部的隔水当帮的高度为水体深度的2/3。为了使残饵粪便全部沉降在沉淀反硝化还原区，设计第二挡水墙高度高于第一挡水墙，而给水区与密集养殖区之间还设置第三过水墙，曝气循环净化区与生物净化区之间还设置第四过水墙，第三过水墙与第四过水墙的高度，与第一过水墙相当。

优选的，所述密集养殖区包括至少2个并联设置的养殖分区，所述密集养殖区占养殖池塘总面积的3～5％。密集养殖区集中管理，可以根据不同养殖品质配置在不同养殖分区，还可以兼顾不同的成长周期，合理安排下苗及捕捞的时间，管理工作可以集中在密集养殖区，极大减少人工成本，同时能够有效减少养殖污水外排。

一种循环分区分层净化养殖池塘的构建方法，包括如下步骤：

1)将一个养殖池塘划分为密集养殖区、沉淀反硝化还原区、曝气循环净化区、生物净化区、给水区，且密集养殖区→沉淀反硝化还原区→曝气循环净化区→生物净化区→给水区→密集养殖区依次相邻，且形成一循环回路；

2)在密集养殖区一周设置拦网或水槽与其它区域间隔；

3)在密集养殖区、沉淀反硝化还原区、曝气循环净化区之间设置过水墙；

4)在生物净化区和给水区的池塘转角处设置推水装置，密集养殖区设置有分层循环装置，将给水区一半的新鲜活性水经由密集养殖区底部循环推送，在沉淀反硝化还原区设置生物填料，在给水区和曝气循环净化区底部设置曝气装置，在生物净化区养殖绿色植物；

5)在密集养殖区与沉淀反硝化还原区之间设置逆流阻挡装置，防止台风等恶劣天气对密集养殖区的逆潮涌影响。

本发明的有益效果是：

本发明的一种循环分区分层净化养殖池塘，将养殖鱼类等集群在密集养殖区内进行养殖，水体循环带动残饵粪便进入沉淀反硝化还原区进行沉降收集，残饵粪便就近在此进行反硝化脱氮，进行还原反应，无需在另行设置装置吸出二次处理，在沉淀反硝化还原区的前后两侧设置第一挡水墙和第二挡水墙，使其中蓄积的沉淀物不会影响循环水体，而水体再依次进入曝气循环净化区进行曝气，补充水体因硝化过程消耗的氧气，通过微生物技术、载体吸附、水生动植物处理等技术进行净化处理，再次循环使用，减少养殖污水外排处理；

设置在密集养殖区内的分层循环装置，带动给水区的新鲜活性水，从密集养殖区底部进行循环，增强了密集养殖区的立体养殖能力，使下部水域活动的鱼群能够正常生长，在沉淀反硝化还原区设置有生物净化机构，同时通过生物填料吸收固定及氧化氨氮等物质，在给水区和曝气循环净化区底部设置曝气装置，从而达到不需吸出处理残饵粪便的作用；

一种循环分区分层净化养殖池塘的构建方法，设计密集养殖区集中管理，可以根据不同养殖品质配置在不同养殖分管理工作可以集中在密集养殖区，设置沉淀反硝化还原区沉降蓄积残饵粪便，也极大减少人工成本。

【附图说明】

图1为本发明的布局图；

图2为本发明的剖面示意图。

【具体实施方式】

如附图1-2所示本申请的养殖池塘，参考如下方法构建：

一种循环分区分层净化养殖池塘的构建方法，包括如下步骤：

1)将一个养殖池塘划分为密集养殖区、沉淀反硝化还原区、曝气循环净化区、生物净化区、给水区，且密集养殖区→沉淀反硝化还原区→曝气循环净化区→生物净化区→给水区→密集养殖区依次相邻，且形成一循环回路；

2)在密集养殖区一周设置拦网或水槽与其它区域间隔；

3)在密集养殖区、沉淀反硝化还原区、曝气循环净化区之间设置过水墙；

4)在生物净化区和给水区的池塘转角处设置推水装置，密集养殖区设置有分层循环装置，将给水区一半的新鲜活性水经由密集养殖区底部循环推送，在沉淀反硝化还原区设置生物填料，在给水区和曝气循环净化区底部设置曝气装置，在生物净化区养殖绿色植物；

5)在密集养殖区与沉淀反硝化还原区之间设置逆流阻挡装置，防止台风等恶劣天气对密集养殖区的逆潮涌影响。

如附图1所示，本设计循环分区分层净化养殖池塘，包括依次连通的密集养殖区1、沉淀反硝化还原区2、曝气循环净化区3、生物净化区4、给水区5，给水区5与密集养殖区1连通；密集养殖区1与沉淀反硝化还原区2之间设置第一过水墙21，沉淀反硝化还原区2与曝气循环净化区3之间设置第二过水墙22，第二过水墙22高于第一过水墙21，沉淀反硝化还原区2的水域上部设置生物填料23，沉淀反硝化还原区2的水域下部用于积蓄处理残饵粪便。采用密集养殖配合大面积生物净化循环，能够提高养殖产出效率，同时方便日常管理，如集中投放饵料、方便日常筛查种群病患、方便捞鱼、快速应对紧急状况或恶劣气候等，同时集中在沉淀反硝化还原区对残饵粪便进行沉降积蓄处理，不设置其他残饵粪便回收环节，第一过水墙和第二过水墙与相邻分区进行区隔，避免厌氧区扩散影响周边水域；能够保持循环水体在3-5年内维持正常养殖需求，设计残饵粪便被集中沉降在沉淀反硝化还原区底部，形成厌氧区域，基于反硝化脱氮机理，厌氧区形成不断增加的碳源，能够对不断增加的残饵粪便反硝化脱氮，显著减少水体中的含氮物质，同时还能去除水体中的其他微小颗粒物，净化水体，同时减少残饵粪便回收设备投入及工序，实现养殖水体的零排放，维持密集养殖水体净化的连续循环稳定。

如附图2所示，密集养殖区1设置有分层循环装置6，分层循环装置6包括设于密集养殖区1进水端的第一推力机构61，还包括设于密集养殖区1出水端的第二推力机构62，第一推力机构包括设于水体上部的第一水泵611，和与第一水泵611出水口连通的第一导引管612，第一导引管612的出水口位于水体下部，且出水方向朝向沉淀反硝化还原区2，第二推力机构62包括设于水体下部的第二水泵621，和与第二水泵621出水口连通的第二导引管622，第二导引管622的出水口位置高于第一过水墙21，且出水方向朝向沉淀反硝化还原区。活化净化水体在给水区经过曝气净化送入密集养殖区，在密集养殖区设计分层循环装置，对密集养殖区的水体进行分层控制流动，第一推力机构设于密集养殖区的前端，其第一水泵设于水体上部，将比例大于5成的活化净化水体，通过第一导引管输送至密集养殖区水体下部，水体沿朝向沉淀反硝化还原区的方向流动，与上层活化净化水体流动形成分层流动，避免造成密集养殖区上下层水体含氧差异过大，同时有助于将水体底部的残饵粪便携带出去，分层循环装置第二推力机构设置在密集养殖区后端，第二水泵设置靠近第一过水墙底部的位置，能够助力把底部水体循环输送到沉淀反硝化还原区，特别是底部的残饵粪便，避免在过水墙底部形成水循环死角，造成局部厌氧区，而第二导引管的出水口位置过于第一过水墙，且出水朝向沉淀反硝化还原区，能够将水体底部携带残饵粪便的水直接输送至沉淀反硝化还原区，能够配合密集养殖区上部水体流动形成分层流动。

如附图2所示，密集养殖区1与沉淀反硝化还原区1之间设置有用于防止水倒流的逆流阻挡装置7，逆流阻挡装置7包括铰轴71和沿铰轴71铰接的逆流挡板72，铰轴71与水面平行且与水流方向垂直，逆流挡板72沿水流方向漂浮，当因台风产生水倒流时，逆流挡板72沿铰轴71转动至与水面垂直，所说逆流挡板72的高度不小于第一过水墙21上部水域深度。设置逆流阻挡装置，防止如台风等恶劣天气时，池塘水流逆行，沉淀反硝化还原区影响密集养殖区，当大风推动水流逆流时，逆流挡板沿铰接处翻转至与水面垂直，与挡水墙一同形成阻隔，防止水倒流入密集养殖区，保护种群安全，逆流挡板的翻转可以设置为自动，水循环顺流时，逆流挡板沿水流方向水平翻起而不阻挡水流，水循环因外力逆流时，逆流挡板沿水流方向垂直落下阻挡水流，特别在逆流挡板上设置排出口，用于在恶劣天气时保证分层循环装置的循环出水口畅通，继续维持密集养殖区和沉淀反硝化还原区的主动水循环，不断将残饵粪便输出。

如附图1-2所示，沉淀反硝化还原区2的水域上部的水流交换量，为密集养殖区1的水流交换量的2倍，沉淀反硝化还原区2的水域下部的水流相对静止，沉淀反硝化还原区2的水流域长度，为密集养殖区1的至少4倍，密集养殖区1的深度为1.2～2m，沉淀反硝化还原区2的深度不小于2～3m。密集养殖区深度优选为1.6m的设置，沉淀反硝化还原区下部设置沉淀还原区，水流相对静止，可以长期沉降蓄积残饵粪便并形成厌氧反硝化区，沉淀反硝化还原区的深度优选为2.5m，可保证3-5年的养殖水循环需求，不需对沉淀进行清理，考虑养殖区域规模此处可以更深，同时设计沉淀反硝化还原区的水域上部的水流交换量，为密集养殖区的水流交换量的2倍，优选沉淀反硝化还原区水流区域设计长度不小于30m，能够保证残饵粪便全部沉降在该区域。

如附图1-2所示，所述生物填料23为毛刷陶粒纤维的聚合体，所述生物填料23的体积不小于沉淀反硝化还原区2水体的1/5；第一过水墙21和第二过水墙22的下部均为隔水挡板，第一过水墙下部21的隔水挡板的高度为水体深度的1/2，第二过水墙22下部的隔水挡板的高度为水体深度的2/3；为了使残饵粪便全部沉降在沉淀反硝化还原区，设计第二挡水墙22高度高于第一挡水墙21，而给水区5与密集养殖区1之间还设置第三过水墙24，曝气循环净化区3与生物净化区4之间还设置第四过水墙25，第三过水墙24与第四过水墙25的高度，与第二过水墙22相当，在给水区5和曝气循环净化区3底部设置曝气装置31；密集养殖区1包括至少2个并联设置的养殖分区，密集养殖区1占养殖池塘总面积的3～5％。

按照上述规划设计养殖池塘，实际测试池塘连续养殖周期内各项指标如表1：

表1：养殖池塘连续养殖周期内各项水体指标

注：上表按照每个养殖周期3个月连续统计。

本发明的一种循环分区分层净化养殖池塘，将养殖鱼类等集群在密集养殖区内进行养殖，水体循环带动残饵粪便进入沉淀反硝化还原区进行沉降收集，残饵粪便就近在此进行反硝化脱氮，进行还原反应，无需在另行设置装置吸出二次处理，在沉淀反硝化还原区的前后两侧设置第一挡水墙和第二挡水墙，使其中蓄积的沉淀物不会影响循环水体，而水体再依次进入曝气循环净化区进行曝气，补充水体因硝化过程消耗的氧气，通过微生物技术、载体吸附、水生动植物处理等技术进行净化处理，再次循环使用，减少养殖污水外排处理；设置在密集养殖区内的分层循环装置，带动给水区的新鲜活性水，从密集养殖区底部进行循环，增强了密集养殖区的立体养殖能力，使下部水域活动的鱼群能够正常生长，在沉淀反硝化还原区设置有生物净化机构，同时通过生物填料吸收固定及氧化氨氮等物质，在给水区和曝气循环净化区底部设置曝气装置，从而达到不需吸出处理残饵粪便的作用；一种循环分区分层净化养殖池塘的构建方法，设计密集养殖区集中管理，可以根据不同养殖品质配置在不同养殖分管理工作可以集中在密集养殖区，设置沉淀反硝化还原区沉降蓄积残饵粪便，也极大减少人工成本。

Claims (9)

1.一种循环分区分层净化养殖池塘，其特征在于包括：依次连通的密集养殖区、沉淀反硝化还原区、曝气循环净化区、生物净化区、给水区，所述给水区与密集养殖区连通；

所述密集养殖区与沉淀反硝化还原区之间设置第一过水墙，所述沉淀反硝化还原区与曝气循环净化区之间设置第二过水墙，所述第二过水墙高于第一过水墙，所述沉淀反硝化还原区的水域上部设置生物填料，所述沉淀反硝化还原区的水域下部用于积蓄处理残饵粪便。

2.根据权利要求1所述的一种循环分区分层净化养殖池塘，其特征在于：所述密集养殖区设置有分层循环装置，所述分层循环装置包括设于密集养殖区进水端的第一推力机构，所述第一推力机构包括设于水体上部的第一水泵，和与所述第一水泵出水口连通的第一导引管，所述第一导引管的出水口位于水体下部，且出水方向朝向沉淀反硝化还原区。

3.根据权利要求1所述的一种循环分区分层净化养殖池塘，其特征在于：所述分层循环装置还包括设于密集养殖区出水端的第二推力机构，所述第二推力机构包括设于水体下部的第二水泵，和与所述第二水泵出水口连通的第二导引管，所述第二导引管的出水口位置高于第一过水墙，且出水方向朝向沉淀反硝化还原区。

4.根据权利要求1所述的一种循环分区分层净化养殖池塘，其特征在于：所述密集养殖区与沉淀反硝化还原区之间设置有用于防止水倒流的逆流阻挡装置，所述逆流阻挡装置包括铰轴和沿铰轴铰接的逆流挡板，所述铰轴与水面平行且与水流方向垂直，所述逆流挡板沿水流方向漂浮，当因台风产生水倒流时，所述逆流挡板沿铰轴转动至与水面垂直，所说逆流挡板的高度不小于第一过水墙上部水域深度。

5.根据权利要求1所述的一种循环分区分层净化养殖池塘，其特征在于：所述沉淀反硝化还原区的水域上部的水流交换量，为密集养殖区的水流交换量的2倍，所述沉淀反硝化还原区的水域下部的水流相对静止，所述沉淀反硝化还原区的水流域长度，为密集养殖区的至少4倍，所述密集养殖区的深度为1.2～2m，所述沉淀反硝化还原区的深度不小于2～3m。

6.根据权利要求1所述的一种循环分区分层净化养殖池塘，其特征在于：所述生物填料为毛刷陶粒纤维的聚合体，所述生物填料的体积不小于沉淀反硝化还原区水体的1/5。

7.根据权利要求1所述的一种循环分区分层净化养殖池塘，其特征在于：所述第一过水墙和第二过水墙的下部均为隔水挡板，所述第一过水墙下部的隔水挡板的高度为水体深度的1/2，所述第二过水墙下部的隔水当帮的高度为水体深度的2/3。

8.根据权利要求1所述的一种循环分区分层净化养殖池塘，其特征在于：所述密集养殖区包括至少2个并联设置的养殖分区，所述密集养殖区占养殖池塘总面积的3～5％。

9.一种循环分区分层净化养殖池塘的构建方法，其特征在于包括如下步骤：

1)将一个养殖池塘划分为密集养殖区、沉淀反硝化还原区、曝气循环净化区、生物净化区、给水区，且密集养殖区→沉淀反硝化还原区→曝气循环净化区→生物净化区→给水区→密集养殖区依次相邻，且形成一循环回路；

2)在密集养殖区一周设置拦网或水槽与其它区域间隔；

3)在密集养殖区、沉淀反硝化还原区、曝气循环净化区之间设置过水墙；

4)在生物净化区和给水区的池塘转角处设置推水装置，密集养殖区设置有分层循环装置，将给水区超过一半的新鲜活性水经由密集养殖区底部循环推送，在沉淀反硝化还原区设置生物填料，在给水区和曝气循环净化区底部设置曝气装置，在生物净化区养殖绿色植物；

5)在密集养殖区与沉淀反硝化还原区之间设置逆流阻挡装置，防止台风等恶劣天气对密集养殖区的逆潮涌影响。

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